“探究体液的缓冲作用”教学设计及反思

2020-04-22 20:41吕龙李洋
中学生物学 2020年1期
关键词:项目式学习体液

吕龙 李洋

摘要:以问题为导向,通过对一些问题真伪的分析和验证引导学生掌握科学的知识和方法,形成科学的思维方式,培养科学探究的精神,进而能够对一些生活中常见的现象作出理性的解释和判断,能够辨别伪科学,积极的向社会大众传播科学知识,破除迷信和谣言。

关键词:项目式学习,体液,缓冲作用

中图分类号:G633.91文献标志码:B

1设计背景和初衷

这节课是基于项目式学习模式下的一节生物和化学的融合课,由生物教师和化学教师共同完成教学。授课对象为高二年级选课后选学了生物和化学两科的学生。

这节课的内容主要来自高中生物《必修3·稳态与环境》第一章第二节“内环境稳态的重要性”中的实验“生物体维持pH稳定的机制”。由于课时和实验条件所限,很多学校无法安排这个实验,教科书中也没有对HCO3-、HCO42-的缓沖原理做出解释,于是利用校本课的时间和化学教师共同完成了这节课。本节课采用项目式学习的方式,使学生对缓沖和缓沖的机制有一个全面、系统的把握,同时结合《普通高中生物学课程标准(2017年版)》对生物学学科核心素养进行渗透和培养。

2 教学过程

2.1 导入新课

首先,由化學教师带着“酸儿辣女”的说法向生物教师求证,生物教师引导学生从逻辑和科学两个角度分析这种说法的真伪,并提出问题:吃酸性食物会让体液变酸吗?从而导入新课。

设计意图:联系学生的生活,教师快速抓住了学生的注意力,自然地引入了本节课,提高了学生的学习兴趣,引导学生科学地分析问题。

2.2 介绍基本概念、设计实验验证缓冲作用

生物教师介绍体液、缓沖等基本概念,给学生提供基本的实验材料,由学生提出实验思路并完成实验,验证“体液具有缓沖作用”,并在教师的启发下体会“体液的缓沖能力是有限的”。该实验设计的难度不大,大多数学生能有一个清晰的实验思路。课上时间有限,所以采取小组分工的方式完成实验。在汇总各小组的数据后,教师再引导学生分析和讨论。为避免一个人数据出错影响整组结果,实验前学生通过分工示意图明确了每名同学的分工,同时教师强调了注意事项。学生基本都能够很好地开展实验,各小组讨论也能得出正确的实验结论。

设计意图:这个环节的目的是培养学生科学探究的意识并学习科学探究的方法,使学生既要相信科学,也要敢于质疑,知道可以通过实验来验证自己的想法。

该环节的不足:①由于条件所限,教师无法给学生提供真正的体液,而是用鸡蛋清模拟体液来进行实验。②实验结果的分析是在汇总每组实验数据的基础上,虽然能说明有缓沖作用,但没有进行重复实验,应在各组的数据进行汇总后计算平均值,并绘制出pH的变化曲线,这样会更科学也更直观。

2.3 分析并验证缓冲机制

生物教师给学生提供血浆的化学成分,由学生推测出血浆中具有缓冲作用的离子为HCO3-、HCO42-。然后把问题交给化学教师,化学教师通过公式推导来解释缓冲的原理并利用pH传感器实时测定pH的变化来验证缓冲效果。

该环节通过严密的推导得出结论并通过实时的演示实验来验证结论,双管齐下,体现了科学思维的严密和科学探究的严谨,潜移默化中对学生进行科学思维的渗透。

2.4 介绍代偿机制并通过案例揭露伪科学

生物教师提问:体液有缓冲作用,pH就不会变化了吗?并补充介绍代偿机制。学生了解代偿机制后,生物教师追问:机体能通过缓冲和代偿维持pH的稳定,在饮食上可以毫无节制吗?教师利用问题,引导学生注意培养良好的饮食习惯和健康的生活方式。接着,教师再从健康入手,提出问题:大家听说过酸性体质吗?有人说酸性体质致癌,这是真的吗?在学生思考后,生物教师播放李治中揭露酸性体质致癌的谣言的短片。短片播放后,教师追问:谣言能广泛传播真的只是因为有人专职传谣,而有人兼职辟谣吗?从而进一步引导学生要用科学的武器武装自己,自觉破除迷信和伪科学,清除谣言和伪科学存在的土壤。

设计意图:这一环节的目的是为了培养学生生物学科核心素养中的重要两项,即科学思维和社会责任,让学生通过学习掌握科学知识并通过训练获得科学思维,具有明辨是非的能力并运用这种能力服务社会、造福人类。该环节采取了层层推进的方式提出一系列问题,把学生的思考不断引向深处。“代偿机制”这部分内容教材中没有涉及,教师增加这一内容的主要目的是避免学生误以为有缓冲作用体液的pH就可以维持稳定,从而使学生清楚内环境与外环境的物质交换才是内环境维持稳态的根本保障,同时也提醒学生要爱惜自己的身体,养成良好的饮食习惯和健康的生活方式。

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